LA0674 Robotika izglītībā

Kods LA0674
Nosaukums Robotika izglītībā
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Pamatstudiju, Profesionālais
Tematiskā joma Pedagoģija
Struktūrvienība Liepājas akadēmija
Mācībspēks Valdis Priedols
Kredītpunkti 3.0
Daļas 1
Anotācija Studiju kursā studenti daudz strādās ar dažādiem robotiem, lai gūtu ieskatu ko iespējams paveikt un kādas prasmes skolēni varētu iegūt strādājot ar dažādiem izglītojošiem robotiem. Praktiskajos darbos studenti apgūs praktiskās zināšanas un iemaņas darbā ar vismaz 15 dažādiem izglītības robotiem. Lekcijās studenti iegūs teorētisko informāciju par dažādiem izglītojošās robotikas tematiem un būtiskākajiem pedagoģiskajiem principiem šajā jomā..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
1. Robotikas jēdziena būtība. Robotikas izmantošanas iespējas izglītības procesā, attīstības posmi un nākotnes iespējas; (Iepazīšanās. Studiju kursa organizēšana, norises gaita, tehniskais aprīkojums, komunikācijas savienojumu izveidošana. Paraugdemonstrējums). Ievads par robotikas zinātnes vēsturi. Jomas nozīmīgākie attīstības posmi, korelācija ar globālajām tendencēm. Robotu un konstruktoru iedalījums pēc to sarežģītības pakāpes un izglītības posmiem kā mācību līdzeklis izglītības iestādēs. 2 4 2 6
2. Robotika izglītībā. Būtiskākie didaktiskie nosacījumi un pamatnostādnes integrējot robotiku mācību procesā. Robotikas pedagoģiskais potenciāls. Robotika kā mācību līdzeklis dažādos vecuma un izglītības posmos. 2 4 0 6
3. Pedagoģiskās pieejas un metodes integrējot robotus mācību procesā. Robotika un mācīšanās motivācija. Iespējas iekļaut robotiku vispārējās izglītības vidē (pozitīvie piemēri). Mācības ar robotikas starpniecību. Problēmorientētas mācīšanās mērķi, problēmas risināšanas process. Efektīvas problēmu risināšanas iemaņas, paša virzīts mācīšanās process, savstarpējas sadarbības iemaņas un iekšējā motivācija, kā arī citas efektīvas mācību metodes un pieejas: mācīšanās darot (Learning by doing); projektos balstīta mācīšanās (Project based learning); aktīvā mācīšanās (Active learnig strategies); kombinēts mācīšanās process (Blended learning); savstarpējā vienaudžu mācīšanās (Peer learning); robotikas izmantošanas principos balstīta mācīšanās (Robotic based learning); sadarbībā balstīta mācīšanās (Collobarative learning). 2 4 2 6
4. Pētniecība izglītojošās robotikas jomā. Būtiskākie atklājumi un pētniecības iespējas. Populārākie viedokļi par izglītojošo robotiku. Pētniecība izglītojošās robotikas jomā. Būtiskākie atklājumi un pētniecības iespējas. Nozares dinamika un straujā attīstība. Populārākie viedokļi par robotiku. Robotikas pedagoģijas potenciāls Latvijā un pasaulē, kā arī prasmju nepieciešamība nākotnē. Praktisko nodarbību saturs tiek plānots, izmantojot aktīvās mācīšanās pieeju “mācies darot”, veicot praktiskus uzdevumus atbilstoši sasniedzamajam rezultātam. Tas ļaus studentiem (topošajiem un esošajiem pedagogiem) nostiprināt apgūtās prasmes un sekmīgāk nodot iegūtās zināšanas skolēniem un citiem kolēģiem skolā. 2 4 2 6
5. Kodēšanas pamatprasmes un pamatjēdzieni. Darbs pāros un grupās – demonstrācijas un informācija. Darbs ar dažādiem pirmsskolai un sākumskolai piemērotiem gataviem robotiem. Kodēšanas pamatu apgūšana neizmantojot ekrānu (pirmsskola / sākumskola). Kodēšanas cilpas, programmēšanas funkcijas, koncepcijas. Dažādu līdzīgu robotu izmantošanas iespējas mācību vidē, mācību materiāli, mācību metodes. Darbs pāros. Darbs ar MAKEBLOCK Codeybot robotu. Darbs ar KUBO robotu. Darbs ar Codey Rocky robotu. Darbs ar Dash robotu. Darbs ar Artie 3000 Coding robotu. Darbs ar Ozobot Bit 2.0 robotu. 2 4 0 6
6. Darbs pāros ar Sphero Mini White (vai Sphero SPRK) bumbām. Darbs pāros ar Sphero Mini White (vai Sphero SPRK) programmējamām bumbām. Praktiskajās nodarbībās tiks apgūta Sphero Edu lietotne kas dod iespēju programmēt savu Mini bumbu - robotu. Zīmēt ceļus, izmantojot Scratch blokus vai JavaScript teksta programmas. Robota darbību iespējams kontrolēt izmantojot dažādus režīmus, izmantojot programmu Sphero Play, vai vienkārši, izmantojot savu seju, Face Drive ir jautrs līdzeklis, kas izmanto sejas izteiksmes, lai vadītu bumbu. Materiāli aizraujošai, iesaistošai un aktīvai mācību stundai. 4 4 2 6
7. Individuāls darbs ar Lego Education komplektiem. Sākumskolas, pamatskolas un vidusskolas līmenis. Konstruēšanas un programmēšanas pamati (izmantojot blokus) ar LEGO Education programmatūru. Individuāls darbs ar Lego Education Mindstorm EV3 komplektu. Darbs pāros ar Lego Education Simple and Powered Machines komplektu (un papildinājumiem). Individuāls darbs praktiskajās nodarbībās ar Lego Education Mindstorm Ev3 un Lego Education Simple and Powered Machines komplektiem. Konstruēšanas un programmēšanas pamati sensoru datu lasīšanas un apstrādes metodes, ar LEGO Education programmatūru. Citu valstu un Latvijas pieredze LEGO Education integrēšanā mācību procesā. Mācību pieejamie materiāli mācību stundām vai interešu izglītības pulciņiem (gan gatavi materiāli, gan jauna satura izveide) un metodes Lego robotikā. Darbs grupā ar CUBELETS kreatīvo robotveidību konstruktoru. Mācīties caur spēlēm, Cubelets robotu bloki ļauj ātri un ērti iesaistīt pirmsskolas vecuma bērnus spēlējoties 2 4 0 6
8. Arduino mikroshēmas pamatdarbības principu un programmēšanas apgūšana. Maker movement pieeja izglītojošajā robotikā. Darbs ar Arduino mikroshēmu un programmēšanas pamatiem (Maker movment). Darbs ar mikroshēmu komplektiem. Studenti apgūs Arduino programmēšanas pamatus, sensoru datu lasīšanas un apstrādes metodes.Mācībās apgūtais sniegs pieredzi un ieskatu kā izmantot Arduino mikrokontroliera iespējas mācot skolēniem, piemēram, mehāniku, programmēšanu, elektrības ķēdes un citas tēmas, kā arī veidotu lielākus mācību projektus un izstrādātu robotus. Individuāls darbs ar LittleBits Beginner Kit for Arduino komplektiem. Darbs grupās ar LittleBits Rule Your Room komplekts. Darbs grupās ar LittleBits CloudBit Rev komplektu. 4 4 2 6
9. Darbs ar LittleBits komplektiem. Individuāls darbs ar LittleBits Beginner Kit for Arduino komplektiem. Darbs grupās ar LittleBits Rule Your Room komplekts. Darbs grupās ar LittleBits CloudBit Rev komplektu. 2 4 0 6
10. Darbs pāros ar dažādiem MAKEBLOCK robotu konstruktoru komplektiem. Darbs pāros ar dažādiem MAKEBLOCK robotu konstruktoru komplektiem. Konstruēšanas un programmēšanas pamati ar Makeblock tehnoloģijām. Darbs pāros ar MAKEBLOCK mBot V.1.1 konstruktoru. Darbs pāros ar MAKEBLOCK mBot Ranger konstruktoru. Darbs pāros ar MAKEBLOCK Music Robot kit V2 konstruktoru. 4 4 2 6
11. Darbs pāros ar MAKEBLOCK Airblock Modular Programmable dronu. Darbs pāros ar MAKEBLOCK Airblock Modular Programmable dronu (visai grupai vienādi roboti). Sākotnēji drona vadīšana tiks apgūta, izmantojot simulācijas sistēmu datorā. Teorētiskā informācija par dronu pielietošanas iespējās mūsdienās un nākotnē, ieskats likumdošanā saistībā ar bezpilota lidaparātiem, studiju iespējas. Praktiskās nodarbībs laikā tiks apgūta drona uzbūve, sagatavošana lidošanai, programma tā vadīšana. Nodarbība vainagosies ar pirmajiem dronu izmēģinājuma lidojumiem. 2 6 2 4
12. Patstāvīgais darbs - seminārs – Labās prakses analīze “Dažādu izglītojošo robotu integrēšana mācību procesā”. Robotikas darba organizēšana un plānošana izglītības iestādē. Konstruktīvu nodarbību plānojums un saturs. Robotikas īstenošanai nepieciešamais tehniskais nodrošinājums (organizatorisko, plānošanas un tehnisko zināšanu papildināšana). Aktuāla informācija finansējuma piesaistīšanas iespējām plānojot ieviest robotikas nodarbības izglītības iestādēs (iekļaut mācību vidē). 4 6 2 4
Kopā: 32 52 16 68
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis ir pilnveidot pedagogu profesionālo kompetenci un izpratni par izglītojošajiem robotiem, dažādiem robotikas konstruēšanas komplektiem, paštaisītu robotu iekļaušanu dizaina un tehnoloģiju stundās, gatavo robotu un dažādu konstrukciju programmēšanas pamatiem integrējot tos datorikas stundās. Studiju kursa uzdevumi: - sniegt prasmes analizēt mūsdienu izglītojošās robotikas virzienus, pieejas, metodes, iespējas, riskus, ieguvumus un problēmas; - sniegt iespēju apgūt izglītojošās robotikas attīstības vēsturi, robotikas pamatus konstruēšanas, sensoru, vadāmības un programmēšanas procesus; - sniegt praktisku pieredzi darbā ar vismaz 10 dažādiem robotiem un sniegt izpratni par iespēju šīs zināšanas praktiski pielietot vispārējās izglītības vidē, prast papildināt mācību saturu atbilstoši laikmeta un darba tirgus prasībām (matemātikā, fizikā, tehnoloģijās, kā arī veicina problēmrisināšanas prasmes, sadarbības un komunikācijas spējas, lēmumu pieņemšanu un kritisko domāšanu, drosmi eksperimentēt un radīt jaunus produktus); - iepazīstināt un sniegt prasmes, ka izglītojošie roboti ir efektīvs mācību rīks, palīdzot pedagogam veidot saistošu un aizraujošu mācību vidi.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Pārzina izglītojošās robotikas jēdzienu, attīstības posmus, izmantošanas iespējas izglītības procesā un turpmākās attīstības tendences. - Metodes: patstāvīgais darbs – video. Kritēriji: students spēj izskaidrot izglītojošās robotikas jēdzienu, raksturot tās attīstības posmus un izmantošanas iespējas dažādos izglītības līmeņos, sniegt piemērus robotikas pielietojumam mācību procesā un formulēt argumentētu viedokli par tās attīstības perspektīvām.
Pārzina izglītojošās robotikas pētniecības virzienus, nozīmīgākos atklājumus un pētījumu rezultātus, kā arī atsevišķu personību un uzņēmumu ieguldījumu izglītojošās robotikas attīstībā. - Metodes: patstāvīgais darbs – video. Kritēriji: students spēj raksturot nozīmīgākos izglītojošās robotikas pētniecības virzienus un attīstības tendences, minēt piemērus būtiskiem atklājumiem un tehnoloģiskiem risinājumiem, izskaidrot to nozīmi izglītības procesā un pamatot savu viedokli, izmantojot atbilstošu terminoloģiju un informācijas avotus.
Izprot izglītojošās robotikas integrēšanas principus mācību vidē, tās pedagoģiskos ieguvumus, iespējamos riskus un izmantošanas iespējas dažādos izglītības posmos. - Metodes: patstāvīgais darbs – video. Kritēriji: students spēj izskaidrot robotikas integrēšanas iespējas mācību procesā, raksturot tās pedagoģiskos ieguvumus un iespējamos ierobežojumus, kritiski izvērtēt tehnoloģiju izmantošanu izglītībā un formulēt argumentētu viedokli, sasaistot teorētiskās zināšanas ar savu pieredzi un profesionālās darbības mērķiem.
Prot praktiski izmantot dažādas izglītojošās robotikas tehnoloģijas un risinājumus, izvēloties izglītojamo vecumposmam un mācību mērķiem atbilstošus robotus un mācību aktivitātes. - Metodes: patstāvīgais darbs – seminārs (labās prakses analīze). Kritēriji: students spēj analizēt dažādu izglītojošo robotu izmantošanas piemērus, salīdzināt to funkcionalitāti un pedagoģisko potenciālu, izvērtēt piemērotību dažādiem izglītības posmiem, pamatot tehnoloģiju izvēli un prezentēt secinājumus, izmantojot atbilstošu profesionālo terminoloģiju.
Prot analizēt un integrēt izglītojošās robotikas principus mācību procesā, izmantojot problēmorientētas, projektos balstītas un sadarbībā balstītas mācīšanās metodes. - Metodes: patstāvīgais darbs – seminārs (labās prakses analīze un diskusija). Kritēriji: students spēj izvērtēt dažādas pedagoģiskās pieejas robotikas izmantošanai mācību procesā, analizēt to priekšrocības un ierobežojumus, piedāvāt piemērotas mācību aktivitātes, argumentēti prezentēt savu viedokli, iesaistīties diskusijā un demonstrēt sadarbības un kritiskās domāšanas prasmes.
Spēj analizēt un apkopot informāciju par robotikas izmantošanu izglītībā, argumentēti izvērtēt tās īstenošanas iespējas un izaicinājumus un piedāvāt pamatotus risinājumus robotikas integrēšanai mācību vidē. - Metodes: eksāmens (robotikas konstrukcijas izstrāde vai pilnveide, vai mācību materiāla izstrāde). Kritēriji: students spēj identificēt robotikas integrēšanas iespējas un ierobežojumus konkrētā izglītības situācijā, pamatot izvēlēto risinājumu, izstrādāt funkcionālu robotikas konstrukciju vai mācību materiālu un izskaidrot tā ieguldījumu mācību sasniedzamo rezultātu apguvē.
Spēj patstāvīgi izvēlēties un pielāgot izglītojošās robotikas tehnoloģijas, izstrādājot mācību aktivitātes atbilstoši izglītojamo individuālajām vajadzībām, vecumposmam un mācību priekšmeta specifikai. - Metodes: eksāmens (robotikas konstrukcijas vai mācību materiāla izstrāde). Kritēriji: students spēj izvēlēties konkrētam mācību mērķim piemērotu robotikas tehnoloģiju, pielāgot to izglītojamo vajadzībām un mācību priekšmeta saturam, izstrādāt radošu un funkcionālu risinājumu, pamatot izvēlētās pedagoģiskās pieejas un novērtēt izstrādātā risinājuma piemērotību mācību procesam.
Spēj plānot un pamatot izglītojošās robotikas integrēšanu mācību vidē, izvērtējot organizatoriskos, pedagoģiskos, tehniskos un finansiālos nosacījumus, lai nodrošinātu daudzveidīgu un iekļaujošu mācību procesu. - Metodes: eksāmens (robotikas konstrukcijas vai mācību materiāla izstrāde un izvēlēto risinājumu pamatojums). Kritēriji: students spēj izvērtēt robotikas integrēšanai nepieciešamos tehniskos un organizatoriskos resursus, pamatot izvēlēto risinājumu atbilstību mācību mērķiem un izglītojamo vajadzībām, identificēt iespējamos īstenošanas ierobežojumus un piedāvāt pamatotus priekšlikumus robotikas izmantošanas pilnveidei izglītības vidē.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Patstāvīgais darbs: video - 30%
Patstāvīgais darbs: seminārs - 30%
Eksāmens - 40%
 
Priekšzināšanas Nav
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 3.0 16.0 16.0 0.0 *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]